Coffee

Un logiciel de simulation de la propagation d’ondes 3D dans des domaines de grande taille

COFFEE permet de modéliser et de simuler de façon très rapide et réaliste la propagation des ondes acoustiques et élastiques, dans des domaines de grandes tailles tels que le sol, l’air et l’eau.

Une large variété de phénomènes complexes à grande échelle peut être simulée grâce à COFFEE, qu’il s’agisse de propagation d’ondes sismiques, de la simulation de la fracturation hydraulique, du comportement de bancs de poissons, d’écoulement de l’air autour d’un aéronef, de la résistance de barrages hydroélectriques ou de coques de sous-marins.

Le temps de calcul modéré est l’un des atouts majeurs de COFFEE. Le logiciel peut prendre en compte des configurations géométriques et physiques extrêmement complexes, il permet de tester une multitude de scénarios, jusqu’à l’obtention d’un degré de fidélité remarquablement proche de la réalité.

La méthode des éléments de frontières utilisée, adaptée pour des milieux de grande taille, est très coûteuse quand elle doit prendre en compte de nombreux détails ou un environnement très réaliste. Les chercheurs ont donc amélioré cette méthode numérique pour simuler des configurations réalistes en un temps et un coût acceptable. Autrement dit, ils ont accéléré la méthode des éléments de frontière pour en améliorer la performance.

Points forts du logiciel COFFEE :

  • Accélération de la méthode des éléments de frontière qui réduit la complexité de calcul et l’espace mémoire
  • Utilisation de la méthode multipôle rapide (FMM) rapide et fiable
  • Stratégie d’adaptation du maillage pour améliorer la précision en fonction du nombre de degrés de liberté
  • Prise en compte de configurations multi-régions (strates à l’intérieur d’une vallée par exemple)
  • Divers préconditionneurs analytiques ou algébriques

Fiche technique

  • Equipe-Projet : Poems
  • Langage : Fortran 90
Domaines d'applications :

Paroles de partenaires

Nous avions besoin, pour des questions de défense, de pouvoir modéliser correctement les effets d’une explosion sous-marine sur le comportement du navire et de ses équipements. J’ai mis la barre très haut en demandant à obtenir en seulement trois ans un code de calcul haute performance, utilisable en industrie et sans dégrader les formulations mathématiques par des approximations. Pour y parvenir, nous avons co-encadré un doctorant (thèse CIFRE)

Bruno Leblé, ingénieur de recherche à Naval Group

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